北京科技大學(xué)軟件課程設(shè)計(jì)報(bào)告-自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)

1、-. z.科技大學(xué)課程設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)報(bào)告班 級(jí)：姓 名：學(xué) 號(hào)：同組同學(xué)：指導(dǎo)教師： 曾 慧 日 期： 2014 年 11 月 13 日-. z.目錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc30886 1設(shè)計(jì)內(nèi)容 PAGEREF _Toc30886 1 HYPERLINK l _Toc3284 1.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?PAGEREF _Toc3284 1 HYPERLINK l _Toc26588 1.2實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 PAGEREF _Toc26588 1 HYPERLINK l _Toc11196 2應(yīng)用程序總體分析與設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc11196 1 HYPERLIN

2、K l _Toc20008 2.1工程建立 PAGEREF _Toc20008 2 HYPERLINK l _Toc5614 建立一個(gè)Visual Basic工程 PAGEREF _Toc5614 2 HYPERLINK l _Toc1517 2.2 OPC建立 PAGEREF _Toc1517 2 HYPERLINK l _Toc8877 2.2.1設(shè)置OPC包裝DLL PAGEREF _Toc8877 2 HYPERLINK l _Toc32294 2.2.2建立一個(gè)OPC對(duì)象 PAGEREF _Toc32294 2 HYPERLINK l _Toc11969 3應(yīng)用程序各功能模塊分析與設(shè)

3、計(jì) PAGEREF _Toc11969 4 HYPERLINK l _Toc2892 3.1界面設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc2892 4 HYPERLINK l _Toc17483 3.2效勞器的斷開(kāi)與 PAGEREF _Toc17483 5 HYPERLINK l _Toc82853.2.1連接OPC效勞器和建立OPC組 PAGEREF _Toc8285 5 HYPERLINK l _Toc24104 添加OPC標(biāo)簽 PAGEREF _Toc24104 5 HYPERLINK l _Toc14646 斷開(kāi)效勞器 PAGEREF _Toc14646 6 HYPERLINK l _Toc292

4、4 3.3數(shù)據(jù)讀取與顯示 PAGEREF _Toc2924 7 HYPERLINK l _Toc18589 3.3.1棒狀圖顯示 PAGEREF _Toc18589 7 HYPERLINK l _Toc7104 3.3.2文本框顯示 PAGEREF _Toc7104 7 HYPERLINK l _Toc20393 3.4數(shù)據(jù)保存 PAGEREF _Toc20393 8 HYPERLINK l _Toc934 3.5實(shí)時(shí)曲線(xiàn)繪制 PAGEREF _Toc934 8 HYPERLINK l _Toc12657 4程序測(cè)試 PAGEREF _Toc12657 10 HYPERLINK l _Toc2

5、4567 4.1測(cè)試過(guò)程 PAGEREF _Toc24567 10 HYPERLINK l _Toc11558 4.2測(cè)試結(jié)果 PAGEREF _Toc11558 10 HYPERLINK l _Toc31240 5程序文檔 PAGEREF _Toc31240 12 HYPERLINK l _Toc31234 5.1使用說(shuō)明 PAGEREF _Toc31234 12 HYPERLINK l _Toc31333 5.2程序清單 PAGEREF _Toc31333 12 HYPERLINK l _Toc7094 6總結(jié) PAGEREF _Toc7094 17 HYPERLINK l _Toc973

6、5 6.1問(wèn)題與解決 PAGEREF _Toc9735 17 HYPERLINK l _Toc31545 6.2感想與致謝 PAGEREF _Toc31545 17 HYPERLINK l _Toc88007參考文獻(xiàn) PAGEREF _Toc8800 18-. z.1設(shè)計(jì)內(nèi)容1.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^(guò)實(shí)際操作進(jìn)一步了解OPC的各種概念，掌握OPC客戶(hù)端的編寫(xiě)方法。并對(duì)微軟的D有一定的了解，要求通過(guò)適宜的D配置，使客戶(hù)端能夠讀取網(wǎng)絡(luò)上效勞器中的數(shù)據(jù)。1.2實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1利用VB語(yǔ)言編寫(xiě)出一個(gè)簡(jiǎn)單的OPC客戶(hù)端程序，要求這個(gè)客戶(hù)端能夠讀取效勞器中的數(shù)據(jù)，并顯示出來(lái)。2配置D，使客戶(hù)端能夠能過(guò)D讀取另一臺(tái)效勞器

7、上的數(shù)據(jù)。2應(yīng)用程序總體分析與設(shè)計(jì)應(yīng)用程序與OPC效勞器進(jìn)展連接并讀取效勞器端的數(shù)據(jù)，同時(shí)把讀取到的數(shù)據(jù)通過(guò)棒柱和文本框顯示，并可以保存數(shù)據(jù)便于查找，同時(shí)應(yīng)用了Picture控件對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)變化趨勢(shì)分析。2.1工程建立建立一個(gè)Visual Basic工程1啟動(dòng)Visual Basic,新建一個(gè)Visual Basic工程。選擇Standard E*E作為新建工程的類(lèi)型。圖2.1 Visual Basic 工程的建立2.2 OPC建立2.2.1設(shè)置OPC包裝DLL對(duì)OPC包裝DLL進(jìn)展注冊(cè)：從Visual Basic菜單里選擇Project-References。在A(yíng)vailable Refere

8、nces表示中，選擇 OPC Automation 2.0。圖2.2 引用的設(shè)置2.2.2建立一個(gè)OPC對(duì)象在Visual Basic里，是以對(duì)象的單位對(duì)OPC效勞器進(jìn)展訪(fǎng)問(wèn)。OPC自動(dòng)化接口是由以下四種對(duì)象所定義。OPC效勞器OPC組OPC組集合OPC標(biāo)簽OPC標(biāo)簽集合OPC瀏覽器變量聲明圖2.3 OPC對(duì)象變量的聲明其中，局部變量聲明意義見(jiàn)表所示。表2.1 OPC對(duì)象變量的聲明變量名說(shuō)明objServerOPCServer對(duì)象，用于連接OPC效勞器。objGroupsOPCGroups對(duì)象，用于添加OPC組的OPC組集合objTestGrpOPCGroup對(duì)象，演示用的OPC組。objIt

9、emsOPCItems對(duì)象，用于添加OPC標(biāo)簽的OPC標(biāo)簽集合。lServerHandles()長(zhǎng)整型的數(shù)組，用于保存OPC標(biāo)簽的效勞器句柄。3應(yīng)用程序各功能模塊分析與設(shè)計(jì)3.1界面設(shè)計(jì)圖3.1界面效果圖窗體中所使用的控件種類(lèi)如表3.1所示。表3.1FmMain的控件控件名稱(chēng)窗體(Form)FmMain命令按鈕(mandButton)BtnConnect命令按鈕(mandButton)BtnAddItem命令按鈕(mandButton)BtnQuit命令按鈕(mandButton)BtnSave命令按鈕(mandButton)BtnStop命令按鈕(mandButton)Btndraw定時(shí)器(

10、Timer)tmUpdate定時(shí)器(Timer)dataUpdate對(duì)話(huà)框(monDialog)monDialog1圖像(PictureBo*)picBar(作為數(shù)組使用，從左開(kāi)場(chǎng)12)標(biāo)簽(Label)lbBar(作為數(shù)組使用。從左開(kāi)如12)文本框(Te*tBo*)dataInfo圖像(Picture)Picture13.2效勞器的斷開(kāi)與3.2.1連接OPC效勞器和建立OPC組這里用NEW關(guān)鍵詞生成OPC效勞器的對(duì)象，然后調(diào)用OPC效勞器對(duì)象的Connect方法，和OPC效勞器連接。Connect子程序如下：連接OPC效勞器和建立OPC組Sub Connect(strProgID As St

11、ring, Optional strNode As String) If objServer Is Nothing Then 建立一個(gè)OPC效勞器對(duì)象 Set objServer = New OPCServer End If If objServer.ServerState = OPCDisconnected Then 連接OPC效勞器 objServer.Connect strProgID, strNode End If If objGroups Is Nothing Then 建立一個(gè)OPC組集合 Set objGroups = objServer.OPCGroups End If If

12、objTestGrp Is Nothing Then 添加一個(gè)OPC組 Set objTestGrp = objGroups.Add(TestGrp) End IfEnd Sub添加OPC標(biāo)簽對(duì)OPC效勞器進(jìn)展訪(fǎng)問(wèn)前，必須先在OPC組里添加要訪(fǎng)問(wèn)的OPC標(biāo)簽。AddItem子程序如下： 添加OPC標(biāo)簽Sub AddItem() Dim strItemIDs(8) As String Dim lClientHandles(2) As Long Dim lErrors() As LongDim I As Integer If objTestGrp Is Nothing Then E*it Sub

13、End If If Not objItems Is Nothing Then If objItems.Count 0 Then E*it Sub End If End If 設(shè)置組活動(dòng)狀態(tài) objTestGrp.IsActive = True 取消組非同期通知 objTestGrp.IsSubscribed = False 建立OPC項(xiàng)集合 Set objItems = objTestGrp.OPCItems 生成標(biāo)簽的項(xiàng)標(biāo)識(shí)符 For I = 1 To 2 strItemIDs(I) = TAG lClientHandles(I) = I Ne*t 添加OPC項(xiàng) Call objItems.

14、AddItems(8, strItemIDs, _ lClientHandles, lServerHandles, lErrors)End Sub斷開(kāi)效勞器連接著OPC效勞器的OPC應(yīng)用程序，在退出前必須斷開(kāi)和OPC效勞器的連接。因?yàn)镺PC效勞器并不知道OPC應(yīng)用程序的退出，如果不先斷開(kāi)連接，則OPC效勞器使用的計(jì)算機(jī)資源就不被釋放。如果這樣的問(wèn)題反復(fù)發(fā)生，久而久之，連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的自動(dòng)控制系統(tǒng)可能會(huì)使計(jì)算機(jī)資源漸漸枯竭從而發(fā)生嚴(yán)重問(wèn)題。Disconnect子程序如下：斷開(kāi)OPC效勞器Sub Disconnect()Dim lErrors() As Long If Not objItems Is N

15、othing Then If objItems.Count 0 Then 去除OPC項(xiàng) objItems.Remove 2, lServerHandles, lErrors End If Set objItems = Nothing End If If Not objTestGrp Is Nothing Then 去除OPC組 objGroups.Remove TestGrp Set objTestGrp = Nothing End If If Not objGroups Is Nothing Then Set objGroups = Nothing End If If Not objServ

16、er Is Nothing Then If objServer.ServerState OPCDisconnected Then 斷開(kāi)OPC效勞器. objServer.Disconnect End If Set objServer = Nothing End IfEnd Sub3.3數(shù)據(jù)讀取與顯示客戶(hù)端使用2個(gè)定時(shí)器TmUpdate和dataUpdate，定時(shí)為1S。在TmUpdate事件中調(diào)用同步讀取數(shù)據(jù)函數(shù)SyncRead，每隔1S讀取效勞器端的數(shù)據(jù)，同時(shí)對(duì)棒柱的顯示進(jìn)展刷新。在定時(shí)器dataUpdate事件中讀取系統(tǒng)時(shí)間并不斷刷新Te*tBo*的內(nèi)容，顯示當(dāng)前的時(shí)間和數(shù)據(jù)。3.3.1棒

17、狀圖顯示為了是顯示更加人性化，對(duì)不同*圍的數(shù)值顯示采用了不同的顏色。當(dāng)數(shù)值過(guò)低或者過(guò)高時(shí)分別顯示深藍(lán)色和紅色以示警告。中間值顯示綠色和橙黃色。程序代碼如下所示：SyncRead OPCCache, vtItemValues, lErrors 棒圖的表示For I = 1 To 2 數(shù)據(jù)的格式化strBuf = Format(vtItemValues(I), #.000) 表示數(shù)據(jù)字符串lbBar(I).Caption = strBufdataTemp(I) = strBuf 計(jì)算棒的寬和高nWidth = picBar(I).ScaleWidthnHeight = picBar(I).Scal

18、eHeightsglScale = vtItemValues(I) / 100nDrawHeight = CInt(nHeight * sglScale) 去除現(xiàn)棒圖 picBar(I).Cls 繪制棒圖 If vtItemValues(I) tHoldValue1 Then picBar(I).Line (0, nHeight - nDrawHeight)-(nWidth, nHeight), RGB(0, 0, 255), BF Else If vtItemValues(I) 0 Then Open monDialog1.FileName For Output As #1 Print #1

19、, dataInfo.Te*t Close #1 SaveFlag = True End IfEnd Sub3.5實(shí)時(shí)曲線(xiàn)繪制Picture是功能強(qiáng)大坐標(biāo)圖繪制軟件，本次設(shè)計(jì)中采用VB中Picture控件進(jìn)展實(shí)時(shí)曲線(xiàn)繪制。在設(shè)計(jì)時(shí)添加2個(gè)系列曲線(xiàn)，代表兩個(gè)通道，即溫度和液位與時(shí)間的關(guān)系。并在圖中繪出兩條戒備線(xiàn)，能更直觀(guān)地比對(duì)數(shù)據(jù)的變化。圖3.2Picture設(shè)置局部程序代碼如下所示：Picture1.ClsIf Check1.Value = 0 Then If col = 2 Then For w = 1 To 2 Picture1.PSet (p*(1, w), py(1, w) For j

20、 = 2 To colPicture1.Line -(p*(j - 1, w), py(j - 1, w), QBColor(w * 2)Ne*t jNe*t w End If 畫(huà)兩條戒備線(xiàn) Picture1.DrawWidth = 2 Picture1.Line (0, 150)-(200, 150), vbRed Picture1.Line (0, 600)-(200, 600), vbBlue 指示戒備值，戒備值以上改變顯示顏色I(xiàn)f lbBar(1).Caption 150 Or lbBar(2).Caption 600 Then Label7.Caption = 出現(xiàn)異常！ Else

21、Label7.Caption = 正在觀(guān)測(cè)！ End If If lbBar(1).Caption 150 Then Te*t2.Te*t = 溫度過(guò)高！ picBar(1).Line (0, nHeight - nDrawHeight)-(nWidth, nHeight), _ RGB(255, 0, 0), BF End If If lbBar(1).Caption 600 ThenTe*t1.Te*t = 液面過(guò)高！picBar(2).Line (0, nHeight - nDrawHeight)-(nWidth, nHeight), _RGB(255, 0, 0), BF4程序測(cè)試4.

22、1測(cè)試過(guò)程運(yùn)行程序后，先單擊連接按鈕，保證客戶(hù)端連接上組態(tài)王數(shù)據(jù)庫(kù)。然后單擊加載按鈕，觀(guān)察數(shù)據(jù)時(shí)候正常顯示，棒柱的數(shù)據(jù)和顏色是否正常，文本框內(nèi)的時(shí)間和數(shù)據(jù)是否正常以及看是否能實(shí)時(shí)顯示曲線(xiàn)。單擊保存數(shù)據(jù)按鈕，彈出對(duì)話(huà)框，選擇路徑，填寫(xiě)文件名后保存數(shù)據(jù)。最后單擊退出按鈕，看成否正常退出程序。運(yùn)行程序，注意將bin文件夾放到工程下。4.2測(cè)試結(jié)果從測(cè)試結(jié)果上看，整個(gè)程序沒(méi)有bug，各個(gè)功能正常。從繪圖的結(jié)果可以看出從效勞器傳來(lái)的數(shù)據(jù)是按正弦規(guī)律變化的。圖4.1程序測(cè)試圖一圖4.2程序測(cè)試圖二 圖4.3保存數(shù)據(jù)5程序文檔5.1使用說(shuō)明1運(yùn)行程序，連接成功后，啟動(dòng)，此時(shí)棒狀圖以及文本框內(nèi)就會(huì)顯示反響罐溫

23、度和反響罐液位的值。2當(dāng)數(shù)據(jù)積累到一定程度之后，點(diǎn)擊繪圖按鈕，應(yīng)罐溫度和反響罐液位數(shù)值變化曲線(xiàn)就會(huì)顯示出來(lái)，每點(diǎn)擊一次，就會(huì)刷新一次。從而實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)顯示。程序中數(shù)據(jù)刷新為1s，因此在點(diǎn)擊繪圖按鈕時(shí)頻率最好不要超過(guò)1s。3保存數(shù)據(jù)。點(diǎn)擊保存按鈕，會(huì)彈出對(duì)話(huà)框，輸入響應(yīng)的文件名保存便可。保存數(shù)據(jù)后，所有歷史數(shù)據(jù)會(huì)被清空。5.2程序清單Option Base 1Option E*plicitDim WithEvents objServer As OPCServerDim objGroups As OPCGroupsDim objTestGrp As OPCGroupDim objItems A

24、s OPCItemsDim lServerHandles() As LongDim p*(200, 2) As Single, py(200, 2) As SingleDim col As IntegerDim pl As IntegerDim dataTemp(2) As StringDim DrawFlag As BooleanDim SaveFlag As BooleanSub Connect(strProgID As String, Optional strNode As String) If objServer Is Nothing Then 建立一個(gè)OPC效勞器對(duì)象 Set obj

25、Server = New OPCServer End If If objServer.ServerState = OPCDisconnected Then 連接OPC效勞器 objServer.Connect strProgID, strNode End If If objGroups Is Nothing Then 建立一個(gè)OPC組集合 Set objGroups = objServer.OPCGroups End If If objTestGrp Is Nothing Then 添加一個(gè)OPC組 Set objTestGrp = objGroups.Add(TestGrp) End IfE

26、nd SubSub AddItem() Dim strItemIDs(2) As String Dim lClientHandles(2) As Long Dim lErrors() As Long Dim I As Integer If objTestGrp Is Nothing Then E*it Sub End If If Not objItems Is Nothing Then If objItems.Count 0 Then E*it Sub End If End If 設(shè)置組活動(dòng)狀態(tài) objTestGrp.IsActive = True 取消組非同期通知 objTestGrp.Is

27、Subscribed = False 建立OPC項(xiàng)集合 Set objItems = objTestGrp.OPCItems 生成標(biāo)簽的項(xiàng)標(biāo)識(shí)符 strItemIDs(1) = 反響罐溫度.Value strItemIDs(2) = 反響罐液位.Value lClientHandles(1) = 1 lClientHandles(2) = 2 添加OPC項(xiàng) Call objItems.AddItems(2, strItemIDs, _ lClientHandles, lServerHandles, lErrors)End SubSub Disconnect()Dim lErrors() As

28、Long If Not objItems Is Nothing Then If objItems.Count 0 Then 去除OPC項(xiàng) objItems.Remove 2, lServerHandles, lErrors End If Set objItems = Nothing End If If Not objTestGrp Is Nothing Then 去除OPC組 objGroups.Remove TestGrp Set objTestGrp = Nothing End If If Not objGroups Is Nothing Then Set objGroups = Noth

29、ing End If If Not objServer Is Nothing Then If objServer.ServerState OPCDisconnected Then 斷開(kāi)OPC效勞器. objServer.Disconnect End If Set objServer = Nothing End If End SubPrivate Sub btnConnect_Click() 調(diào)用Connect子程序 Call Connect(kingview.view.1)Label7.Caption = 與效勞器連接成功！End SubPrivate Sub btnAddItem_Click

30、() 調(diào)用AddItem子程序 Call AddItem If Not objTestGrp Is Nothing Then If objTestGrp.OPCItems.Count 0 Then 啟動(dòng)定時(shí)器 tmUpdate.Enabled = True dataUpdate.Enabled = True Else End If End IfEnd SubPrivate Sub btnQuit_Click() 卸載窗體 Unload fmMainEnd SubPrivate Sub Form_Unload(Cancel As Integer) 調(diào)用Disconnect子程序 Call Dis

31、connectEnd SubPrivate Sub tmUpdate_Timer() Dim vtItemValues() As Variant Dim lErrors() As Long Dim strBuf As String Dim nWidth As Integer Dim nHeight As Integer Dim nDrawHeight As Integer Dim sglScale As Single Dim I As Integer, u As Integer, j As Integer, s As Integer, t As Integer, w As Integer Di

32、m * As Single, Y As Single 同期讀取 SyncRead OPCCache, vtItemValues, lErrors 棒圖的表示 For I = 1 To 2 數(shù)據(jù)的格式化 strBuf = Format(vtItemValues(I), #.000) 表示數(shù)據(jù)字符串 lbBar(I).Caption = strBuf dataTemp(I) = strBuf 計(jì)算棒的寬和高 nWidth = picBar(I).ScaleWidth nHeight = picBar(I).ScaleHeight sglScale = vtItemValues(I) / 700 n

33、DrawHeight = CInt(nHeight * sglScale) 去除現(xiàn)棒圖 picBar(I).Cls 繪制棒圖 picBar(I).Line (0, nHeight - nDrawHeight)-(nWidth, nHeight), _ RGB(255, 0, 0), BF Ne*t曲線(xiàn)繪制Picture1.ClsIf Check1.Value = 0 Then If col = 2 Then For w = 1 To 2 Picture1.PSet (p*(1, w), py(1, w) For j = 2 To colPicture1.Line -(p*(j - 1, w),

34、 py(j - 1, w), QBColor(w * 2)Ne*t jNe*t w End If 畫(huà)兩條戒備線(xiàn) Picture1.DrawWidth = 2 Picture1.Line (0, 150)-(200, 150), vbRed Picture1.Line (0, 600)-(200, 600), vbBlue 指示戒備值，戒備值以上改變顯示顏色I(xiàn)f lbBar(1).Caption 150 Or lbBar(2).Caption 600 Then Label7.Caption = 出現(xiàn)異常！ Else Label7.Caption = 正在觀(guān)測(cè)！ End If If lbBar(1

35、).Caption 150 Then Te*t2.Te*t = 溫度過(guò)高！ picBar(1).Line (0, nHeight - nDrawHeight)-(nWidth, nHeight), _ RGB(255, 0, 0), BF End If If lbBar(1).Caption 600 ThenTe*t1.Te*t = 液面過(guò)高！picBar(2).Line (0, nHeight - nDrawHeight)-(nWidth, nHeight), _ RGB(255, 0, 0), BFEnd IfIf lbBar(2).Caption 0 Then 同期讀取 objTestG

36、rp.SyncRead nSource, 2, lServerHandles, _ vtItemValues, lErrorsEnd IfEnd SubPrivate Sub Form_Load() tmUpdate.Enabled = False tmUpdate.Interval = 100 dataUpdate.Enabled = False dataUpdate.Interval = 1000初始化時(shí)間變量 col = 1 pl = 0 調(diào)用時(shí)間函數(shù)，顯示時(shí)間Call date1初始化坐標(biāo)*圍 Picture1.Scale (0, 750)-(200, 0) End Sub調(diào)用系統(tǒng)時(shí)間子函數(shù)Sub date1() Label3.Caption = Trim(Str(Year(Date) + 年 + Trim(Str(Month(Date) + 月 + Trim(Str(Day(Date) + 日 Label4.Caption = 現(xiàn)在時(shí)間: + Trim(Str(Hour(Time) + 時(shí) + Trim(Str(Minute(Time) + 分 + Trim(Str(Second(Time) + 秒 End